一種鋼制零件沖深孔專用五金模具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，下模包括凹模組件和下模座，上模包括沖針、卸料板和上模座，沖針安裝在上模座上，卸料板上設有與沖針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；卸料板上設有抵壓并穩固鋼制零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；沖針為多個，沖針的背面與導向面貼合導向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處于沖孔位置時，針身位于導向孔內。本發明具有結構簡單、成本低和壽命長的有益效果。
【專利說明】一種鋼制零件沖深孔專用五金模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種五金模具，特別是一種鋼制零件沖深孔專用五金模具。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著汽車行業的快速發展，汽車空調業也跟著快速增長，空調零配件的需求量也快速增加。因此，對于汽車空調零配件廠家來說，要么提高產能，要么提高效率，而提升生產產能需要投入大量的資金購買設備和雇傭人工，企業大多都難以承受，而提高生產效率對大多數企業來說相對較為容易實現。提高生產效率通常是從生產工藝和生產設備改進著手，而五金模具是主要的加工設備，設計出結構更合理、壽命更長的五金模具顯得至關重要。
[0003]汽車空調用的鋼制零件，產品硬度較高，而且產品的尺寸也較小，沖孔難度大，尤其是深孔(孔的長徑比大于1.0)加工，極易造成沖針崩刃斷裂，為解決該問題，現有技術采用了單針循環沖孔的技術方案，只設置一個沖針，沖完一個孔之后，先進行重新定位然后再沖下一個孔，這種方案保證了沖每一個孔時都能使得定位精確，避免了沖斷針的問題，而且單針沖孔，沖壓機的負載小，可以選用較小噸位的沖壓機。但是，也正是上述原因造成了孔加工時容易錯位，需要反復修理檢測，存在多個孔時，加工效率非常低，因此亟需一種改進的五金模具以解決現有鋼制零件深孔加工時存在的各種問題。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術的不足而提供一種定位準確、加工效率高、結構簡單且使用方便的鋼制零件沖深孔專用五金模具。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案:
一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，下模包括凹模組件和下模座，上模包括沖針、卸料板和上模座，沖針安裝在上模座上，卸料板上設有與沖針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；卸料板上設有抵壓并穩固鋼制零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；沖針為多個，沖針的背面與導向面貼合導向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處于沖孔位置時，針身位于導向孔內。
[0006]上述技術方案還可以通過以下技術措施進一步完善:
沖針為兩組且分別呈環狀分布，兩組沖針相背設置，頂塊具有內外兩個導向面，內外兩個導向面分別與兩組沖針的背面貼合導向。凹模芯由高強度五金模具鋼制成，凹模緊圈由45號中碳鋼制成。上模和下模之間設有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。凹模芯上設有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺抵觸在鋼制零件上的底面上。上模座包括固公板、上墊板和上座板，沖針安裝在固公板上，沖針的底部抵壓在上墊板上，固公板和卸料板之間設有推動卸料板復位的主彈性件。上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿和打料板，打料板設在上墊板上方，上墊板上設有容讓孔，打料桿穿過容讓孔并抵觸在卸料板上對應頂塊的位置上，打料板和上座板之間設有副彈性件。固公板上還安裝有導桿，卸料板上安裝有上導套，凹模緊圈上安裝有下導套，導桿穿過上導套并與下導套活動配合導向。下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。五金模具專用于加工汽車空調用鋼制零件的腰形深孔，腰形深孔的孔深大于5mm，且孔深為沖針厚度的1.2倍以上，兩組沖針為整體車削加工后再線切割加工分割為單個沖針制成。
[0007]由于采用了以上技術方案，本發明具有以下技術效果:
本發明設置了多個沖針，可以一次完成多個沖孔，當鋼制零件上的孔時，可以顯著提高生產效率。由于本發明對沖針的結構進行了優化，且采用一體加工成形再分隔的加工方法制成，顯著提高了沖針的強度和一致性，在卸料板上設置導向孔和頂塊，頂塊上設置導向面，提高了沖針下行沖孔時的定位精度，同時導向面與沖針的背面貼合進一步提高了沖針的抗彎折能力，保證了同時沖多個孔時的定位精度以及沖針的強度。
[0008]本發明的凹模芯為鑲嵌入凹模緊圈中，凹模芯和凹模緊圈采用不同的材料加工，在不提高模具成本的前提下，可以提高凹模芯的強度，降低凹模緊圈的成本，同時凹模芯的尺寸小，更易于加工，尺寸加工精度可以進一步提高，進一步保證同時沖多孔時，鋼制零件的定位精度和支撐強度也得到提高，沖針的沖孔定位精度得到提高，模具壽命更長。另外，頂塊上的導向面沿導向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得沖針的定位精度更高，也進一步保證了卸料時頂塊不會對沖針產生作用力導致沖針斷裂。
[0009]本發明還具有結構簡單、成本低的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的五金模具的總裝結構示意圖。
[0011]圖2是鋼制零件的結構示意圖。
[0012]圖3是凹模組件的結構示意圖。
[0013]圖4是卸料板的結構示意圖。
[0014]圖5是加工沖針用坯料結構示意圖。
[0015]圖6是加工完成的沖針結構示意圖。
[0016]附圖標記說明:
1.上模；2.下模；3.導向機構；4.鋼制零件；101.上模座；102.上墊板；103.沖針；104.固公板；105.卸料板；106.限位擋塊；107.主彈性件；108.上導套；109.導桿；110.打料板；111.打料桿；112.副彈性件；201.下模座；202.下墊板；203.凹模緊圈；204.凹模芯；205.下導套；401.外環深孔；402.內環深孔；1031.外環沖針；1032.內環沖針。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發明做進一步詳細說明:
如圖1、圖2所示，本實施例的一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，該鋼制零件可以是壓縮機用皮帶輪、吸盤等需要沖孔的零件，本實施例中的鋼制零件為皮帶輪，五金模具包括上模1、下模2和導向機構3,導向機構3設置在上模I和下模2之間，為上模I下行時提供導向，保障模具的整體定位穩定性，下模2包括凹模組件和下模座201，上模I包括沖針103、卸料板105和上模座101，沖針103安裝在上模座101上，卸料板105上設有與沖針相適配的導向孔，凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模緊圈203固定安裝在下模座201上，凹模芯204鑲嵌在凹模緊圈203內；卸料板105上設有抵壓并穩固鋼制零件4的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；沖針103為多個，沖針103的背面與導向面貼合導向。
[0018]本實施例中的五金模具專用于汽車空調用鋼制零件4的腰形深孔的加工，腰形深孔的孔深大于5mm，而深孔是指孔的寬度或直徑小于孔深度的孔，如圖2中所示，尺寸H為尺寸D的1.2倍以上，對于本實施例尺寸H為尺寸D的1.5倍。
[0019]如圖3所示的凹模組件包括凹模芯204和凹模緊圈203，凹模芯204以一定的過盈量鑲嵌在凹模緊圈203內，凹模芯204和凹模緊圈203采用不同的材料加工，凹模芯204由高強度五金模具鋼制成，凹模緊圈203由45號中碳鋼制成，在本實施例中凹模芯204采用Crl2Mov材料制造。在不提聞|旲具成本的如提下，提聞了凹|旲芯204的強度，降低了凹|旲緊圈203的成本，同時凹|旲芯204的尺寸適當，更易于加工，尺寸加工精度可以進一步提聞，進一步保證同時沖多孔時，鋼制零件4的定位精度和支撐強度也得到提高，沖針的沖孔定位精度得到提高，模具壽命更長。下模座201包括下墊板202和下座板，下墊板202安裝在下座板上，凹模緊圈203安裝在下墊板202上。凹模芯204上設有向上方凸出的支撐凸臺，支撐凸臺抵觸在鋼制零件4上的底面上，凹模芯204中部安裝有定位件，定位件與鋼制零件4上的定位孔相互配合，實現對鋼制零件4的定位。
[0020]如圖1、圖5和圖6所示，沖針為兩組且分別呈環狀分布，每組沖針6個，兩組沖針分別為內環沖針1032和外環沖針1031，外環沖針1031和鋼制零件上外環深孔401相對應，內環沖針1032和鋼制零件上的內環深孔402相對應，內環沖針1032和外環沖針1031相背設置，頂塊上具有內外兩個導向面，內側導向面與內環沖針的背面貼合為內環沖針1032提供導向，外側導向面與外環沖針1031的背面貼合為外環沖針提供導向。沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身大于針頭的尺寸，強度也大于針頭，針身與導向孔相適配，當針頭處于沖孔位置時，針身位于導向孔內，從而保證整個沖針的沖孔穩定性，防止沖針發生崩斷。上模座101包括固公板104、上墊板102和上座板，沖針103安裝在固公板104上，沖針103的底部抵壓在上墊板102上，沖針103的根部設有用于固定的尾板，尾板嵌入在固公板104內。
[0021]如圖5和圖6所示，兩組沖針103為整體車削加工后再線切割加工分割為單個沖針103制成，即先通過車削加工出圖5中所示的坯料，然后在進一步線切割加工，分割出單個沖針，最后再進一步精加工即可。這種加工方式提高了沖針的尺寸一致性，且每組沖針能夠形成與鋼制零件4上深孔完全對應的環形，不會產生錯位，在沖孔過程中，也不會發生沖針間受力不均衡的問題，進一步提升了沖針的使用壽命。
[0022]如圖1和圖4所示，卸料板105上設有導向孔和頂塊，頂塊上設有內外兩個導向面，頂塊由卸料板105直接加工而成，頂塊上的導向面沿導向孔向下延伸，二者一次加工成形，使得沖針103的定位精度更高，保證了整個頂塊的垂直度，卸料時頂塊不會對沖針103產生作用力導致沖針103斷裂。固公板104和卸料板105之間設有推動卸料板105復位的主彈性件107。上模座101還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿111和打料板110，打料板Iio設在上墊板102上方，上墊板102上設有容讓孔，打料桿111穿過容讓孔并抵觸在卸料板105上對應頂塊的位置上，打料板110和上座板之間設有副彈性件，主彈性件107和副彈性件可以是彈簧或橡膠件，本實施例中采用橡膠件，打料桿111和打料板110可以一體設置，也可以分體設置，本實施例中采用了分體設置。打料裝置的設置為了進一步提高卸料裝置的平衡穩定性，防止在卸料過程中卸料板105失衡導致沖針103斷裂。
[0023]上模I和下模2之間還設有限定上模行程的限位擋塊106，限位擋塊106固定安裝在卸料板105上，當限位擋塊106與下模接觸時，上模停止下行運動。固公板104上還安裝有導桿109，卸料板105上安裝有上導套108，凹模緊圈203上安裝有下導套205，導桿109穿過上導套108并與下導套205活動配合導向。由于設置該導桿109和上下導套205，進一步提高了卸料板105和凹模組件之間的定位精度，防止沖針103沖孔時產生錯位，折斷沖針103。
[0024]本發明在工作過程中，卸料板先接觸零件，然后卸料板擠壓主彈性件和副彈性件變形，卸料板的頂塊在主副彈性件彈力的作用下抵壓住工件，使工件牢固定位。卸料板抵住工件后，上模繼續下行，卸料板保持靜止，沖針在導向孔和導向面的引導下隨上模下行進行沖孔，沖孔完成后，上模向上運動，沖針在導向孔和導向面的引導下向上運動脫離工件，最后卸料板脫離工件，完成一個周期的沖孔工序。
[0025]本發明的上述實施例僅是本發明的優選方案，本領域的技術人員在上述技術方案的基礎上，進行的無實質性的變化均屬于本發明的專利保護范圍，實施將構成侵權。
【權利要求】
1.一種鋼制零件沖深孔專用五金模具，包括上模、下模和導向機構，所述下模包括凹模組件和下模座，所述上模包括沖針、卸料板和上模座，所述沖針安裝在上模座上，卸料板上設有與沖針相適配的導向孔，其特征在于，所述凹模組件包括凹模芯和凹模緊圈，凹模緊圈固定安裝在下模座上，凹模芯鑲嵌在凹模緊圈內；所述卸料板上設有抵壓并穩固鋼制零件的頂塊，頂塊上設有導向面，導向面沿導向孔的孔壁向下方延伸；所述沖針為多個，沖針的背面與導向面貼合導向，沖針包括針頭和針身，針頭由斜面過渡至針身，針身與導向孔相適配，當針頭處于沖孔位置時，針身位于導向孔內。
2.根據權利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述沖針為兩組且分別呈環狀分布，兩組沖針相背設置，所述頂塊具有內外兩個導向面，內外兩個導向面分別與兩組沖針的背面貼合導向。
3.根據權利要求2所述鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述兩組沖針為整體車削加工后再線切割加工分割為單個沖針制成。
4.根據權利要求1或2或3所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述凹模芯由高強度五金模具鋼制成，所述凹模緊圈由45號中碳鋼制成。
5.根據權利要求1或2或3所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模和下模之間設有限定上模行程的限位擋塊，限位擋塊固定安裝在卸料板上。
6.根據權利要求4所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述凹模芯上設有向上方凸出的支撐凸臺，所述支撐凸臺抵觸在鋼制零件上的底面上。
7.根據權利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模座包括固公板、上墊板和上座板，所述沖針安裝在固公板上，沖針的底部抵壓在上墊板上，所述固公板和卸料板之間設有推動卸料板復位的彈性件。
8.根據權利要求7所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述上模座還包括打料裝置，打料裝置包括打料桿和打料板，打料板設在上墊板上方，上墊板上設有容讓孔，打料桿穿過容讓孔并抵觸在卸料板上對應頂塊的位置上，打料板和上座板之間設有彈性件。
9.根據權利要求7所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述固公板上還安裝有導桿，卸料板上安裝有上導套，凹模緊圈上安裝有下導套，導桿穿過上導套并與下導套活動配合導向。
10.根據權利要求1所述的鋼制零件沖深孔專用五金模具，其特征在于，所述下模座包括下墊板和下座板，下墊板安裝在下座板上，凹模緊圈安裝在下墊板上。
【文檔編號】B21D28/34GK103433358SQ201310360132
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】潘勝者, 李衛英 申請人:龍泉市三和汽車空調有限公司